Terzan 5, situé dans la constellation du Sagittaire, est un amas globulaire très peuplé qui abrite des centaines de milliers d’étoiles. Dix pulsars inhabituels et exotiques ont été récemment découverts par une équipe internationale d’astronomes de l’observatoire national de radioastronomie de la National Science Foundation des États-Unis, de l’Institut Max Planck de physique gravitationnelle (Institut Albert Einstein) (AEI) et de l’Institut Max Planck de radioastronomie. Crédits : US NSF, AUI, NSF NRAO, S. Dagnello
Au centre de notre galaxie, la Voie Lactée, dans la constellation du Sagittaire, des astronomes ont découvert 10 étoiles à neutrons monstrueuses. Ces étoiles particulières, appelées pulsars, résident ensemble dans l’amas globulaire Terzan 5, un foyer peuplé de centaines de milliers d’étoiles de différents types.
L’article est publié dans la revue Astronomie et astrophysique.
Les pulsars sont des millions (ou même des milliards) de fois plus denses que les autres étoiles et tournent rapidement, émettant des impulsions lumineuses brillantes grâce à leurs puissants champs magnétiques, ce qui en fait un phare pour les astronomes. Dans l’un des endroits les plus peuplés de notre Voie lactée, de nombreux pulsars de Terzan 5 ont évolué vers des formes bizarres et excentriques.
Les astronomes savaient déjà que 39 pulsars habitaient Terzan 5. Grâce au travail d’équipe du télescope Green Bank de la National Science Foundation (NSF GBT) des États-Unis et du télescope MeerKAT de l’observatoire de radioastronomie sud-africain, 10 pulsars supplémentaires ont été ajoutés à ce nombre.
« Il est très inhabituel de trouver de nouveaux pulsars exotiques. Mais ce qui est vraiment passionnant, c’est la grande variété de ces étranges pulsars au sein d’un même amas », a déclaré Scott Ransom, scientifique à l’Observatoire national de radioastronomie de la National Science Foundation (NSF NRAO) des États-Unis. Les découvertes ont été faites par une équipe internationale d’astronomes du NSF NRAO, de l’Institut Max Planck de physique gravitationnelle (Institut Albert Einstein) (AEI) et de l’Institut Max Planck de radioastronomie.
Le télescope Meerkat a pu déterminer l’emplacement approximatif de chaque pulsar en suivant et en chronométrant la vitesse de leur rotation, en comparaison avec vingt années d’observations de Terzan 5 prises par le NSF GBT, qui ont révélé les détails bizarres et excentriques de ces étoiles.
Carreaux de faisceau TRAPUM des deux observations de recherche (Époque 1 et Époque 2 ; voir texte) de Ter5, réalisés avec MeerKAT le 05 septembre 2020 (à gauche) et le 06 janvier 2021 (à droite) en bande L. Crédit : Astronomie et astrophysique (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202449303
« Sans les archives du télescope NSF Green Bank, nous n’aurions pas pu caractériser ces pulsars et comprendre leur astrophysique », ajoute Ransom. Les données archivées du télescope NSF GBT ont permis aux astronomes de localiser avec précision la position des pulsars dans le ciel, de mesurer leurs mouvements spécifiques et de voir comment leurs orbites ont évolué au fil du temps.
Parmi les découvertes, les astronomes ont observé deux étoiles à neutrons probablement entraînées dans l’orbite de l’autre comme un système binaire. Sur les 3 600 pulsars connus dans la galaxie, seuls 20 ont été identifiés comme des binaires à double étoile à neutrons.
Lorsque des pulsars forment des paires en binaires, l’attraction gravitationnelle de l’un vers l’autre peut voler de la matière et de l’énergie, ce qui fait que l’un d’eux tourne encore plus vite et devient un pulsar milliseconde. Cette paire pourrait battre un record, avec un nouveau prétendant au titre de pulsar à rotation la plus rapide dans un système à double étoile à neutrons, et à la plus longue orbite de son genre. Le détenteur actuel du record du pulsar à rotation la plus rapide réside déjà dans Terzan 5. Seules les observations futures révéleront la vérité.
Les astronomes ont également observé trois nouveaux systèmes binaires rares de pulsars « araignées » (en plus des cinq déjà connus dans l’amas) appelés Redbacks ou Black Widows, selon les types d’étoiles compagnes qu’ils possèdent. Une étoile compagne tombe dans l’orbite d’un pulsar araignée, où un réseau de plasma remplit l’espace entre les deux (provoqué par les écoulements de l’étoile compagne en raison de l’énergie du pulsar) dissolvant lentement le compagnon au fil du temps.
La découverte de ces étranges pulsars permet aux scientifiques de mieux comprendre les amas globulaires, les étoiles à neutrons et même de tester la théorie de la relativité générale d’Einstein, tout en approfondissant nos connaissances sur les catégories de pulsars. L’équipe de recherche prévoit déjà d’en trouver encore plus dans Terzan 5, avec le soutien de bénévoles.
Les scientifiques citoyens qui souhaitent partager l’enthousiasme suscité par cette découverte peuvent apporter leur aide à Einstein@Home. Ce projet, dirigé par des scientifiques de l’AEI, a déjà permis de découvrir plus de 90 nouvelles étoiles à neutrons.
Plus d’information:
PV Padmanabh et al, Découverte et chronométrage de dix nouveaux pulsars millisecondes dans l’amas globulaire Terzan 5, Astronomie et astrophysique (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202449303
Fourni par l’Observatoire national de radioastronomie
Citation: Une équipe de télescopes découvre 10 pulsars étranges et exotiques (16 juillet 2024) récupéré le 16 juillet 2024 à partir de
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